[發(fā)明專利]一種銅鐵氧體/纖維素納米晶催化劑及其制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810108346.1 | 申請日： | 2018-02-02 |
| 公開（公告）號： | CN108295904A | 公開（公告）日： | 2018-07-20 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張素風(fēng);趙東艷;侯晨;李豪;梁辰 | 申請（專利權(quán)）人： | 陜西科技大學(xué) |
| 主分類號： | B01J31/28 | 分類號： | B01J31/28;A62D3/37 |
| 代理公司： | 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200 | 代理人： | 徐文權(quán) |
| 地址： | 710021 *** | 國省代碼： | 陜西;61 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 纖維素納米 銅鐵氧體 催化劑 制備 混合溶液 表面活性劑 溶劑熱反應(yīng) 水合氯化銅 催化性能 分散均勻 固體分離 三氯化鐵 有機(jī)溶劑 原位合成 分散性 堿源 水合 洗滌 | ||
本發(fā)明提供一種銅鐵氧體/纖維素納米晶催化劑及其制備方法，在纖維素納米晶上原位合成銅鐵氧體，制得分散性改善和催化性能提高的銅鐵氧體/纖維素納米晶催化劑。制備方法包括以下步驟，步驟1，將纖維素納米晶、水合氯化銅、水合三氯化鐵、堿源和表面活性劑溶于有機(jī)溶劑中，分散均勻后得到混合溶液；步驟2，將混合溶液進(jìn)行溶劑熱反應(yīng)，反應(yīng)完成后將固體分離出來，洗滌，干燥，得到銅鐵氧體/纖維素納米晶催化劑。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于催化材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種銅鐵氧體/纖維素納米晶催化劑及其制備方法。
背景技術(shù)
隨著工業(yè)和農(nóng)牧業(yè)的不斷發(fā)展，印染、石油化工、醫(yī)藥等領(lǐng)域所產(chǎn)生的硝基酚類物質(zhì)逐步進(jìn)入到環(huán)境中并形成新型污染，由于其具有一定的生物毒性，對硝基酚已被美國環(huán)保署以及我國環(huán)保部門列為“優(yōu)先控制污染物”，對硝基酚在環(huán)境中存在一定的累積性和持久性，將對環(huán)境造成長期的危害，并因?qū)ο趸釉诃h(huán)境中的長期暴露，可能導(dǎo)致土壤、地表水、地下水受到不同程度的污染。
銅鐵氧體(CuFe2O4)具有高電導(dǎo)率、熱穩(wěn)定性和催化活性等特點(diǎn)，在電子、傳感和催化中有廣泛的應(yīng)用，是普遍采用的用于降解對硝基酚的催化劑。然而，由于強(qiáng)磁性和分子間偶極力的作用，使得銅鐵氧體出現(xiàn)易團(tuán)聚、分散性差的問題，從而限制了其催化性能。為解決這個問題，一種方法是將銅鐵氧體負(fù)載在載體上。但是，目前負(fù)載的銅鐵氧體分散性仍然較差。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服當(dāng)前銅鐵氧體分散性差，催化性能有待進(jìn)一步提高的問題，提供一種銅鐵氧體/纖維素納米晶催化劑及其制備方法，在纖維素納米晶(CNC，NCC)上原位合成銅鐵氧體，制得分散性改善和催化性能提高的銅鐵氧體/纖維素納米晶(CuFe2O4/CNC)催化劑。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種銅鐵氧體/纖維素納米晶催化劑的制備方法，包括以下步驟，
步驟1，將纖維素納米晶、水合氯化銅、水合三氯化鐵、堿源和表面活性劑溶于有機(jī)溶劑中，分散均勻后得到混合溶液；
步驟2，將混合溶液進(jìn)行溶劑熱反應(yīng)，反應(yīng)完成后將固體分離出來，洗滌，干燥，得到銅鐵氧體/纖維素納米晶催化劑。
優(yōu)選的，步驟1中，纖維素納米晶的長度為150～250nm，直徑為10～20nm。
優(yōu)選的，步驟1中，混合溶液中纖維素納米晶、水合氯化銅和水合三氯化鐵的比例為：(0.06～0.2)g：0.1mmol：0.2mmol。
優(yōu)選的，步驟1中，堿源為乙酸鈉、氫氧化鈉、氨水、尿素和碳酸鈉中的一種或幾種。
優(yōu)選的，步驟1中，表面活性劑為聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮中的一種或兩種。
優(yōu)選的，步驟1中，有機(jī)溶劑為乙二醇。
優(yōu)選的，步驟1中，堿源為乙酸鈉，表面活性劑為聚乙二醇，混合溶液中纖維素納米晶、水合氯化銅、水合三氯化鐵、乙酸鈉和聚乙二醇的比例為：(0.06～0.2)g：0.1mmol：0.2mmol：(1～2)g：(0.25～0.75)g。
優(yōu)選的，步驟1具體為：先將纖維素納米晶溶于有機(jī)溶劑中，超聲分散并機(jī)械攪拌，得纖維素納米晶溶液，再向纖維素納米晶溶液中加入水合氯化銅、水合三氯化鐵、堿源、表面活性劑和有機(jī)溶劑，超聲分散并機(jī)械攪拌后，得到混合溶液。
優(yōu)選的，步驟2中，反應(yīng)溫度為190～210℃，反應(yīng)時間為9～11h。
一種利用如上所述制備方法制得的銅鐵氧體/纖維素納米晶催化劑。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：
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